一种视觉传感器的标定方法及装置、电子设备和存储介质

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种视觉传感器的标定方法及装置、电子设备和存储介质。

背景技术

在基于视觉传感器的图像测距以及机器视觉等应用中，为确定空间中表面某点的位置与其在图像中像点的位置之间的对应关系，往往会对相机的参数进行标定。无论是在图像测距还是机器视觉中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度直接影响相机工作产生结果的准确性。

在相关技术中，往往基于棋盘格对相机的参数进行标定，在标定的过程中，会以棋盘格为标定物，通过提取图像空间中棋盘格黑白交界处的角点坐标来进行相机的标定。但是棋盘格角点坐标的提取精度，容易受拍摄的角度、光照、相机景深的影响，导致标定精度较低。

尤其对低视角机器人(例如扫地机器人)而言，由于低视角机器人机身非常低，其搭载的视觉传感器视角也非常低。在这种情况下，如果根据地平面的标定物对扫地机的视觉传感器进行标定，将会十分困难，导致标定精度较低。

发明内容

本公开提出了一种视觉传感器的标定技术方案。

根据本公开的一方面，提供了一种视觉传感器的标定方法，包括：

确定至少两个标定物上的参考点在世界坐标系中的第一坐标值，其中，所述标定物包括第一标定物，所述第一标定物上的参考点与所述视觉传感器的距离大于第一阈值，且位于不同的第一标定物上的参考点之间的距离大于第二阈值；

确定所述参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值；

根据所述第一坐标值和所述第二坐标值，确定所述视觉传感器的待标定参数。

在一种可能的实现方式中，所述第一标定物包括第一标定面和第二标定面，其中，所述第一标定面置于地面上且与地面平行，所述第二标定面与地面垂直，所述第一标定物上的参考点位于所述第一标定面与所述第二标定面的相交线上，所述相交线两侧的第一标定面和第二标定面的颜色不同。

在一种可能的实现方式中，所述标定物包括第二标定物，所述第二标定物上的参考点与所述视觉传感器的距离不大于第一阈值，所述第二标定物置于地面上且与地面平行。

在一种可能的实现方式中，所述第二标定物之间的距离，小于所述第一标定物之间的距离。

在一种可能的实现方式中，所述标定物中的图案为圆形，所述参考点位于所述圆形的圆心，所述圆形包含至少两个扇形，其中，相邻的所述扇形的颜色不同。

在一种可能的实现方式中，所述确定所述参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值，包括：

检测所述图像中的目标图案，其中，所述目标图案中包括扇形和/或透视变换后的扇形；

确定检测到的目标图案中扇形的圆心角的顶点在所述图像中的位置；

将所述图像中所述顶点所在位置的坐标值，作为所述图像中参考点的第二坐标值。

在一种可能的实现方式中，所述确定所述参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值，包括：

接收对所述图像的标注操作，所述标注操作用于指示所述图像中参考点的位置；

将所述标注操作所指示的图像中的位置的坐标值，作为所述图像中参考点的第二坐标值。

在一种可能的实现方式中，所述待标定参数包括单应性矩阵；

所述根据所述第一坐标值和所述第二坐标值，确定所述视觉传感器的待标定参数，包括：

根据同一参考点的所述第一坐标值和所述第二坐标值之间的对应关系，确定用于表征所述图像中位置和世界坐标系中位置之间投影关系的单应性矩阵。

根据本公开的一方面，提供了一种视觉传感器的标定装置，包括：

第一坐标值确定模块，用于确定至少两个标定物上的参考点在世界坐标系中的第一坐标值，其中，所述标定物包括第一标定物，所述第一标定物上的参考点与所述视觉传感器的距离大于第一阈值，且位于不同的第一标定物上的参考点之间的距离大于第二阈值；

第二坐标值确定模块，用于确定所述参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值；

参数确定模块，用于根据所述第一坐标值和所述第二坐标值，确定所述视觉传感器的待标定参数。

在一种可能的实现方式中，所述第一标定物包括第一标定面和第二标定面，其中，所述第一标定面置于地面上且与地面平行，所述第二标定面与地面垂直，所述第一标定物上的参考点位于所述第一标定面与所述第二标定面的相交线上，所述相交线两侧的第一标定面和第二标定面的颜色不同。

在一种可能的实现方式中，所述标定物包括第二标定物，所述第二标定物上的参考点与所述视觉传感器的距离不大于第一阈值，所述第二标定物置于地面上且与地面平行。

在一种可能的实现方式中，所述第二标定物之间的距离，小于所述第一标定物之间的距离。

在一种可能的实现方式中，所述标定物中的图案为圆形，所述参考点位于所述圆形的圆心，所述圆形包含至少两个扇形，其中，相邻的所述扇形的颜色不同。

在一种可能的实现方式中，所述第二坐标值确定模块，包括：

目标图案检测子模块，用于检测所述图像中的目标图案，其中，所述目标图案中包括扇形和/或透视变换后的扇形；

顶点位置确定子模块，用于确定检测到的目标图案中扇形的圆心角的顶点在所述图像中的位置；

顶点坐标确定子模块，用于将所述图像中所述顶点所在位置的坐标值，作为所述图像中参考点的第二坐标值。

在一种可能的实现方式中，所述第二坐标值确定模块，包括：

标注操作接收子模块，用于接收对所述图像的标注操作，所述标注操作用于指示所述图像中参考点的位置；

标注坐标确定子模块，用于将所述标注操作所指示的图像中的位置的坐标值，作为所述图像中参考点的第二坐标值。

在一种可能的实现方式中，所述待标定参数包括单应性矩阵；

所述参数确定模块，用于根据同一参考点的所述第一坐标值和所述第二坐标值之间的对应关系，确定用于表征所述图像中位置和世界坐标系中位置之间投影关系的单应性矩阵。

根据本公开的一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行上述方法。

根据本公开的一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。

在本公开实施例中，通过确定至少两个标定物上的参考点在世界坐标系中的第一坐标值，该标定物中包括至少两个第一标定物，第一标定物上的参考点与视觉传感器的距离大于第一阈值，且位于不同的第一标定物上的参考点之间的距离大于第二阈值；然后再确定参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值；根据第一坐标值和第二坐标值，确定视觉传感器的待标定参数。由此，距离视觉传感器较远(大于第二阈值)的标定物之间的距离较远(大于第一阈值)，在视觉传感器所采集的图像中也较容易区分开，提高了对视觉传感器(尤其是低视角的视觉传感器)的标定精度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。

图1示出根据本公开实施例的视觉传感器的标定方法的流程图。

图2示出根据本公开实施例的一种标定物的图案的示意图。

图3示出根据本公开实施例的一种标定物的图案的示意图。

图4示出根据本公开实施例的一种视觉传感器的标定装置的框图。

图5示出根据本公开实施例的一种电子设备的框图。

图6示出根据本公开实施例的一种电子设备的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

在基于视觉传感器的图像测距、机器视觉、三维场景重建等应用中，为了校正视觉传感器的镜头畸变、确定三维空间中的物理尺寸与图像的像素尺寸之间的换算关系、以及确定空间物体(或空间物体表面某点)的三维几何位置与该空间物体(或空间物体表面某点)在图像中对应的像素点的坐标之间的对应关系，往往会建立视觉传感器成像的几何模型，该几何模型的参数即为视觉传感器参数，求解该参数的过程即为视觉传感器的标定过程，标定结果的精度直接影响视觉传感器工作产生结果的准确性。

近年来，低视角机器人(例如扫地机器人)相关技术迅猛发展，为了进一步提升用户体验，打造更智能的产品，低视角机器人需要搭载一些视觉传感器，以实现检测、测距等任务。这些传感器包括可见光(RGB)视觉传感器，飞行时间(Time of light，TOF)视觉传感器等等，它们在经过标定后即可正常工作。

由于低视角机器人(例如扫地机器人)机身非常低，其搭载的视觉传感器视角也非常低。在这种情况下，根据地平面的标定物对扫地机的视觉传感器进行标定，将会十分困难。

相关技术中，在对低视角机器人的视觉传感器进行标定时，会将棋盘格标定板放在地平面上，通过棋盘格上的多个角点在世界坐标系上的位置和在图像坐标系上的位置的对应关系，来对低视角机器人的视觉传感器进行标定。但是，由于低视角机器人的视觉传感器与地面的距离非常小，标定板放置在地面时，由于透视原理，较远处(例如40cm以外)的许多角点非常模糊，在图像中占据的像素也很少，且距离非常接近，不易被检测到并区分开，这导致了标定精度的下降。

本公开实施例提供一种视觉传感器的标定方法，通过确定至少两个标定物上的参考点在世界坐标系中的第一坐标值，该标定物中包括至少两个第一标定物，第一标定物上的参考点与视觉传感器的距离大于第一阈值，且位于不同的第一标定物上的参考点之间的距离大于第二阈值；然后再确定参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值；根据第一坐标值和第二坐标值，确定视觉传感器的待标定参数。由此，距离视觉传感器较远(大于第二阈值)的标定物之间的距离较远(大于第一阈值)，在视觉传感器所采集的图像中也较容易区分开，提高了对视觉传感器(尤其是低视角的视觉传感器)的标定精度。

在一种可能的实现方式中，所述视觉传感器的标定方法可以由终端设备或服务器等电子设备执行，终端设备可以为用户设备(User Equipment，UE)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等，所述方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。或者，可通过服务器执行所述方法。

图1示出根据本公开实施例的视觉传感器的标定方法的流程图，如图1所示，所述视觉传感器的标定方法包括：

在步骤S11中，确定至少两个标定物上的参考点在世界坐标系中的第一坐标值。

标定物置于真实空间中，标定物上面往往会包含参考点，利用该参考点在世界坐标系中的位置和在图像坐标系中的位置之间的对应关系，即可实现对视觉传感器的标定。该标定物的具体形式可以是位于平面上的图案，例如，可以是位于纸张等平面上的图案。

标定物上的图案可以是圆形、长方形、正方形等图案中的一种或多种，图案中可以划分为不同的区域，相邻的区域可以用不同的颜色来表示，而参考点可以位于相邻区域的交界处，以便于在视觉传感器的图像上对参考点进行识别。

世界坐标系是机器人的电子地图使用的坐标系，世界坐标系是三维坐标系。世界坐标系的第一坐标值，能够表征参考点在真实地理空间中的位置。这里的世界坐标系，可以是以视觉传感器所在的机器人为原点构建的坐标系，那么，第一坐标值可以表征参考点相对于机器人原点的位置。第一坐标值具体可以由人工测量得到，或者也可以通过测距的传感器得到。

这里的标定物可以有至少两个，由此，可以通过对标定物的摆放，来控制标定物上的参考点之间的距离。而由于参考点与视觉传感器的距离越远，则在视觉传感器的图像上越不容易区分开，因此，在参考点离视觉传感器的距离较远的情况下，可以将标定物之间的距离摆放的较远，使得参考点之间的距离较大，从而使得视觉传感器比较容易区分参考点。

具体地，这里的标定物包括第一标定物，第一标定物上的参考点与视觉传感器的距离大于第一阈值，且位于不同的第一标定物上的参考点之间的距离大于第二阈值。也就是说，针对与视觉传感器的距离大于第一阈值的参考点，可以将该些参考点之间的距离摆放地大于第二阈值。

这里的第二阈值可以是能够使得参考点在视觉传感器的成像上区分开来的距离，具体可以根据实际经验得出，本公开对此不作具体限定；这里的第一阈值，也可以根据实际经验得出，本公开对此不作具体限定。例如，对于扫地机器人而言，第一阈值例如可以是40cm，第二阈值例如可以是30cm。

在步骤S12中，确定所述参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值。

第二坐标值是参考点在图像的坐标系中的坐标值，图像的坐标系可以在图像中选定一个原点，并构建一个二维的xy坐标系，例如，可以选定图像左上角为原点O，以横向为x轴，以纵向为y轴，构建坐标系。

第二坐标值可以是用户在图像中通过标注操作确定的，或者也可以是通过对图像进行参考点检测得到的，具体过程可参考后文可能的实现方式，此处不做赘述。

在步骤S13中，根据所述第一坐标值和所述第二坐标值，确定所述视觉传感器的待标定参数。

在确定了参考点在世界坐标系中的第一坐标值，以及在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值后，即可确定视觉传感器的待标定参数。

在对视觉传感器进行标定的过程中，待标定的参数可以包括视觉传感器的内参和/或外参，也可以包括视觉传感器的单应性矩阵，其中，内参的各值与相机内部参数有关，且不随物体位置变化而变化，内参用于指示相机坐标系和图像坐标系之间的转换关系；外参用于指示世界坐标系和相机坐标系之间的位置转换关系；而单应性矩阵用于指示世界坐标系和图像坐标系之间的转换关系。

具体确定视觉传感器的待标定参数的过程可参见相关技术，此处不做赘述。

根据本公开的实施例，通过确定至少两个标定物上的参考点在世界坐标系中的第一坐标值，该标定物中包括至少两个第一标定物，第一标定物上的参考点与视觉传感器的距离大于第一阈值，且位于不同的第一标定物上的参考点之间的距离大于第二阈值；然后再确定参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值；根据第一坐标值和第二坐标值，确定视觉传感器的待标定参数。由此，距离视觉传感器较远(大于第二阈值)的标定物之间的距离较远(大于第一阈值)，在视觉传感器所采集的图像中也较容易区分开，提高了对视觉传感器(尤其是低视角的视觉传感器)的标定精度。

在一种可能的实现方式中，所述第一标定物包括第一标定面和第二标定面，其中，所述第一标定面置于地面上且与地面平行，所述第二标定面与地面垂直，所述第一标定物上的参考点位于所述第一标定面与所述第二标定面的相交线上，所述相交线两侧的第一标定面和第二标定面的颜色不同。

第一标定物中的图案位于第一标定面和第二标定面上，第二标定面垂直地面放置，而第一标定面可以是紧贴地面放置的，标定物中的图案朝向视觉传感器。为便于在视觉传感器的图像中清晰地呈现标定物中的参考点，第一标定物上的参考点位于第一标定面与第二标定面的相交线上，并且，该相交线两侧的第一标定面和第二标定面的颜色不同。由此，即使是低视角的视觉传感器，也能够采集到较远处的参考点，并且在图像中易于识别参考点。

在本公开实施例中，第一标定物由相互垂直的两个标定面构成，通过将第一标定面置于地面上且与地面平行放置，第二标定面与地面垂直放置，并且第一标定物上的参考点位于第一标定面与第二标定面的相交线上，相交线两侧的第一标定面和第二标定面的颜色不同，由此，第一标定物即使放置的距离视觉传感器较远，也能够清晰地呈现在视觉传感器所采集的图像中，提高了确定的参考点在图像中的第二坐标值的准确度，因此，提高了视觉传感器(尤其是低视角的视觉传感器)的标定精度。

在一种可能的实现方式中，所述标定物包括第二标定物，所述第二标定物上的参考点与所述视觉传感器的距离不大于第一阈值，所述第二标定物置于地面上且与地面平行。

在本公开实施例中，第一标定物放置的较远(参考点与视觉传感器的距离大于第一阈值)，而第二标定物放置的较近(参考点与视觉传感器的距离不大于第一阈值)，由于较近的参考点在视觉传感器采集的图像中易于辨识，因此，较近的标定物可以置于地面上且与地面平行放置，以免遮挡较远处的第一标定物，从而通过增加较易辨识的参考点的方式增加标定数据的方式，提高视觉传感器(尤其是低视角的视觉传感器)的标定精度。

第二标定物和第一标定物中的图案可以相同，也可以不同，本公开对此不作具体限定。

在一种可能的实现方式中，所述第二标定物之间的距离，小于所述第一标定物之间的距离。

由于较近的参考点在视觉传感器采集的图像中易于辨识，因此，可以将距离较近的第二标定物摆放得较为密集，而将远处的第一标定物摆放得较为稀疏。这样经过透视作用后，视觉传感器所采集到的图像中的参考点的排布能够较为规则，有利于提高视觉传感器(尤其是低视角的视觉传感器)的标定精度。

在一种可能的实现方式中，所述标定物中的图案为圆形，所述参考点位于所述圆形的圆心，所述圆形包含至少两个扇形，其中，相邻的所述扇形的颜色不同。

如图2所示，为本公开实施例提供的标定物的图案的一种可能的实现方式，由于圆形的圆心是扇形的角，且相邻的扇形的颜色不同，因此，该圆形图案的圆心是极易被识别的，因此，在视觉传感器所采集到的图像中，能够方便的识别到图案的参考点，提高确定的参考点在图像中的第二坐标值的准确度，提高视觉传感器(尤其是低视角的视觉传感器)的标定精度。

在一种可能的实现方式中，所述标定物中的图案为矩形，所述矩形被十字划分为四格，所述参考点位于矩形的中心，其中，相邻的格子的颜色不同。

如图3所示，为本公开实施例提供的标定物的图案的一种可能的实现方式，由于矩形的中心是四个格子共同的角点，且相邻的格子的颜色不同，因此，位于矩形中心的参考点极易被识别，因此，在视觉传感器所采集到的图像中，能够方便地识别到图案的参考点，以提高在图像中确定的参考点的第二坐标值的准确度，提高视觉传感器(尤其是低视角的视觉传感器)的标定精度。

在一种可能的实现方式中，所述确定所述参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值，包括：检测所述图像中的目标图案，其中，所述目标图案中包括扇形和/或透视变换后的扇形；确定检测到的目标图案中扇形的圆心角的顶点在所述图像中的位置；将所述图像中所述顶点所在位置的坐标值，作为所述图像中参考点的第二坐标值。

在视觉传感器所采集的图像中，与地面平行的图案是经过了透视变换的，因此，在检测图像中的参考点时，可以先检测经透视变换的扇形；而由于垂直于地面的标定面中的图案可能是未经透视变换的，或透视变换的程度较小可忽略不计，因此，还可以在图像中检测扇形。而对于具体检测目标图案的过程，可以通过图像识别技术来实现，本公开对此不做赘述。

在检测到的目标图案中，由于参考点是位于扇形的圆心角的顶点，因此，可以确定检测到的目标图案中扇形的圆心角的顶点在图像中的位置，将该位置的坐标值，作为图案中参考点的第二坐标值。

在本公开实施例中，通过检测图像中的目标图案，其中，目标图案中包括扇形和/或透视变换后的扇形，然后确定检测到的目标图案中扇形的圆心角的顶点在图像中的位置；并将图像中该顶点所在位置的坐标值，作为图像中参考点的第二坐标值。由此，由于扇形的圆心角的顶点易于检测，因此，能够准确地确定参考点在图像中的第二坐标值，提高视觉传感器的标定精度。

在一种可能的实现方式中，所述确定所述参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值，包括：接收对所述图像的标注操作，所述标注操作用于指示所述图像中参考点的位置；将所述标注操作所指示的图像中的位置的坐标值，作为所述图像中参考点的第二坐标值。

图像的标注操作可以是人工对图像中的参考点的位置进行标注的操作，该标注例如可以基于鼠标的点击操作来实现，标注操作会选定图形中的一个具体的位置，该位置的坐标值即可作为图像中参考点的第二坐标值。

在本公开实施例中，通过接收人工对图像的标注操作，将标注操作所指示的图像中的位置的坐标值，作为图像中参考点的第二坐标值。由此，可以通过人工手动标注来确定图像中参考点的位置，准确度较高。

在一种可能的实现方式中，所述待标定参数包括单应性矩阵；所述根据所述第一坐标值和所述第二坐标值，确定所述视觉传感器的待标定参数，包括：根据同一参考点的所述第一坐标值和所述第二坐标值之间的对应关系，确定用于表征所述图像中位置和世界坐标系中位置之间投影关系的单应性矩阵。

单应性矩阵用于指示世界坐标系和图像坐标系之间的转换关系，而第一坐标值即为参考点在世界坐标系中的位置，第二坐标值为参考点在视觉传感器采集的图像中的位置。因此，基于第一坐标值和第二坐标值之间的对应关系，即可确定指示世界坐标系和图像坐标系之间转换关系的单应性矩阵。具体确定过程可以基于相关技术实现，此处不做赘述。

在本公开实施例中，基于准确确定的参考点在世界坐标系中的第一坐标值和在图像坐标系中的第二坐标值之间的对应关系，来确定指示世界坐标系和图像坐标系之间转换关系的单应性矩阵。由此，得到的单应性矩阵的准确度较高。

下面对本公开实施例的一个具体应用场景进行说明，该应用场景中未详尽描述之处可参见前文的相应记载，此处不再赘述。在该应用场景中，视觉传感器为设置于扫地机器人中的视觉传感器，由于扫地机器人是行驶于地面上的，因此，标定物位于地面上。在该应用场景中，本公开提供的视觉传感器的参数标定方法的具体实现过程包括：

首先，对标定物进行摆放，采用如图2所示的标定物，在距离扫地机器人距离较近的地面，将标定图案紧贴地面摆放，并记录下摆放图案中心点在世界坐标系下的第一坐标值；在远处地面将标定图案沿着扇形交界面处对折，一半紧贴着地面，另一半垂直于地面摆放，且图案朝向扫地机器人，记录下图案中心点在世界坐标系下的第一坐标值；在离扫地机从近到远的范围内，摆放多张标定图案纸，近处摆得较密集，远处摆得较稀疏。

其次，在摆放完毕后，通过扫地机器人的视觉传感器采集摆放的标的物的图像，然后确定视觉传感器采集的图像中参考点的第二坐标值。具体可以通过人工标注操作，来指示图像中参考点的位置，得到图像中参考点的第二坐标值。

最后，根据同一参考点第一坐标值和第二坐标值之间的对应关系，确定用于表征图像中位置和世界坐标系中位置之间投影关系的单应性矩阵。

由于扫地机器人的视角非常低，扫地机器人的视觉传感器所采集的图像在经过透视变换后，远端的参考点将不易于辨识。在本公开实施例中，由于较近的参考点在视觉传感器采集的图像中易于辨识，因此，较近的标定物可以置于地面上且与地面平行放置，以免遮挡较远处的第一标定物，而远处的标定物是对折后的图案，这样使得远处的参考点在视觉传感器采集的图像中也易于辨识，提高扫地机器人的视觉传感器的标定精度。

在一种可能的实现方式中，在得到单应性矩阵后，还可以利用该单应性矩阵进行重投影误差计算。具体地，可以通过计算出的单应性矩阵，将视觉传感器采集的图像中目标物的坐标投影到地面，得到目标物在地面上的位置坐标；然后确定该位置坐标和目标物的实际位置坐标之间的差异，得到重投影误差。重投影误差可以用来衡量得到的单应性矩阵的准确度，在准确度不满足期望的情况下，可以依据重投影误差进一步优化单应性矩阵，直至重投影误差满足期望，具体实现过程可参见相关技术，此处不做赘述。

在本公开实施例中，基于标定好的视觉传感器的参数，即可进行后续的应用，例如，可以基于标定后的视觉传感器进行图像测距，根据图像中的目标物的位置，确定该目标物距离视觉传感器的距离，或是距离搭载视觉传感器的机器人的距离，图像测距可应用于自动驾驶、扫地机器人的清扫工作等应用中，具有较高的应用价值。

可以理解，本公开提及的上述各个方法实施例，在不违背原理逻辑的情况下，均可以彼此相互结合形成结合后的实施例，限于篇幅，本公开不再赘述。本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。

此外，本公开还提供了视觉传感器的标定装置、电子设备、计算机可读存储介质、程序，上述均可用来实现本公开提供的任一种视觉传感器的标定方法，相应技术方案和描述和参见方法部分的相应记载，不再赘述。

图4示出根据本公开实施例的视觉传感器的标定装置的框图，如图4所示，所述装置20包括：

第一坐标值确定模块21，用于确定至少两个标定物上的参考点在世界坐标系中的第一坐标值，其中，所述标定物包括第一标定物，所述第一标定物上的参考点与所述视觉传感器的距离大于第一阈值，且位于不同的第一标定物上的参考点之间的距离大于第二阈值；

第二坐标值确定模块22，用于确定所述参考点在所述视觉传感器采集的图像中的第二坐标值；

参数确定模块23，用于根据所述第一坐标值和所述第二坐标值，确定所述视觉传感器的待标定参数。

在一种可能的实现方式中，所述第一标定物包括第一标定面和第二标定面，其中，所述第一标定面置于地面上且与地面平行，所述第二标定面与地面垂直，所述第一标定物上的参考点位于所述第一标定面与所述第二标定面的相交线上，所述相交线两侧的第一标定面和第二标定面的颜色不同。

在一种可能的实现方式中，所述标定物包括第二标定物，所述第二标定物上的参考点与所述视觉传感器的距离不大于第一阈值，所述第二标定物置于地面上且与地面平行。

在一种可能的实现方式中，所述第二标定物之间的距离，小于所述第一标定物之间的距离。

在一种可能的实现方式中，所述标定物中的图案为圆形，所述参考点位于所述圆形的圆心，所述圆形包含至少两个扇形，其中，相邻的所述扇形的颜色不同。

在一种可能的实现方式中，所述第二坐标值确定模块22，包括：

目标图案检测子模块，用于检测所述图像中的目标图案，其中，所述目标图案中包括扇形和/或透视变换后的扇形；

顶点位置确定子模块，用于确定检测到的目标图案中扇形的圆心角的顶点在所述图像中的位置；

顶点坐标确定子模块，用于将所述图像中所述顶点所在位置的坐标值，作为所述图像中参考点的第二坐标值。

在一种可能的实现方式中，所述第二坐标值确定模块22，包括：

标注操作接收子模块，用于接收对所述图像的标注操作，所述标注操作用于指示所述图像中参考点的位置；

标注坐标确定子模块，用于将所述标注操作所指示的图像中的位置的坐标值，作为所述图像中参考点的第二坐标值。

在一种可能的实现方式中，所述待标定参数包括单应性矩阵；

所述参数确定模块23，用于根据同一参考点的所述第一坐标值和所述第二坐标值之间的对应关系，确定用于表征所述图像中位置和世界坐标系中位置之间投影关系的单应性矩阵。

在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现和技术效果可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。

本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性计算机可读存储介质。

本公开实施例还提出一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行上述方法。

本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，当计算机可读代码在设备上运行时，设备中的处理器执行用于实现如上任一实施例提供的视觉传感器的标定方法的指令。

本公开实施例还提供了另一种计算机程序产品，用于存储计算机可读指令，指令被执行时使得计算机执行上述任一实施例提供的视觉传感器的标定方法的操作。

电子设备可以被提供为终端、服务器或其它形态的设备。

图5示出根据本公开实施例的一种电子设备800的框图。例如，电子设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等终端。

参照图5，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件806为电子设备800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如互补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合装置(CCD)图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如无线网络(WiFi)，第二代移动通信技术(2G)或第三代移动通信技术(3G)，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。

图6示出根据本公开实施例的一种电子设备1900的框图。例如，电子设备1900可以被提供为一服务器。参照图6，电子设备1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。

电子设备1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行电子设备1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将电子设备1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。电子设备1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如微软服务器操作系统(Windows Server

在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由电子设备1900的处理组件1922执行以完成上述方法。

本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是(但不限于)电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。

这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

该计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一个可选实施例中，所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质，在另一个可选实施例中，计算机程序产品具体体现为软件产品，例如软件开发包(Software Development Kit，SDK)等等。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。